马河流域气候和土地利用变化的水文响应研究

作     者：裴英俊（BUI ANH TUAN） 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何士华

授予年度：2014年

学科分类：07[理学] 08[工学] 070601[理学-气象学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 0706[理学-大气科学] 

主      题：气候变化 土地利用 SWAT模型 马河流域 

摘      要：本论文基于SWAT分布式流域水文模型,对构建的不同气候和土地利用变化情景下的马河流域径流响应进行模拟研究。通过收集和野外调查等方式获取流域的地形(DEM)、土地利用、土壤等数据,并通过裁剪、投影转换等数据处理建立模型模拟所需的输入数据库。 以流域下游控制水文站Cua Dat站1999年实测日流量数据对模型参数进行率定,用2005年实测日流量数据对模型参数进行了验证。径流模拟精度确定性系数达到0.8以上、效率系数达到0.7以上,表明SWAT模型在马河流域具有较强的适用性。 根据IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)的预测及马河流域近30年的实测资料反映出的气候变化趋势,设置2种气候变化情景(A2和B2情景),利用率定好的SWAT模型对两种气候变化情景下的马河流域的径流过程进行了模拟。A2和B2的气候演变趋向对二十一世纪的极端现象带来较大影响。这样的气候变化会导致丰水期最大月平均流量上涨约20%(A2情景,8月份),而在枯水期最干旱月份的平均流量下降约27%(A2情景,4月份) 根据流域内地形、坡度,土壤等的空间分布特征及人口增长、经济的发展需求设置了3种不同土地利用情景,定量分析了土地利用变化对流域水循环的影响。结果表明,流域径流量、腾发量、产水量等指标对于土地利用的变化是比较敏感的。土地利用极端的变化对年径流量影响不大,但对径流的年内分配影响较大。合适的土地利用方式,能减少雨季洪水的威胁,也能减轻旱季的干旱程度,并在一定程度上改善流域的经济发展状况。 对气候和土地利用变化相结合的情景研究表明,每一年的径流减少约1.3%-1.4%,同时也能减少丰水季节的径流约2%-26%,并增加旱季的径流约11%-48%。这表示恰当的结合方式能克服因气候和土地利用的独立变化所引起的径流极端变化。 借助不同的情景模拟,从水资源利用与管理角度,探讨研究区土地利用以及气候变化的水文响应,可为马河流域水资源管理及可持续利用提供参考依据。